高效课堂整体设计方案

1、自动仪表与过程控制课程高效课堂设计方案 电气工程系 赵文兵 规划一：设计目标 通过教学方案精细设计、教学过程的精确控制、学生学习情况的准确评价及改进等策略提高课堂教学学生掌握知识和技能的的效率。二：设计思路1.规范学生的学习过程。研究高职学生的学习状态和学习能力找到合适的高效的学习方法，把这些学习方法通过具体、详细的操作规程呈现出来，在具体上课时严格要求学生按照学习规程来进行学习。2.教师授课方案及课程组织细节化。教师在课堂教学中肩负双重角色，主要角色为学生学习的组织者和监督者，次要角色是传授者，只是学生所学知识的一个来源，学生在学习过程中还有其他的知识来源例如课本、课程资源库、网络等等。因此

2、教师在授课准备中应该把课堂的组织进行细化，重视组织与监督。3.设计学生学习过程材料，对学习进行有效监督和改进。理论课可以设计笔记、作业等作为过程材料，理实一体化课程、实践类课程可以通过产品、程序等作为过程材料。三：具体操作以自动仪表与过程控制课程为例，32课时，理论课，适用专业为电气自动化技术专业。（一） 学生课堂学习操作规程1.检查是否带笔和笔记本（没带回去拿）。2.按规定要求座到指定的座位。3. 手机关机。4.在笔记本上记录本节课任务及安排。5.记录教师讲解知识点细节。6.记录讨论知识点细节。7.记录自学知识点细节。8.完成本节课思考题。9.上交笔记本。（二）教师操作规程1.在黑白上布置今

3、天的学习任务（上课前）（1）：今天掌握的知识点。（标明教师讲解、讨论、自学三种学习形式）（2）：讨论的问题。（学生通过问题讨论，总结一般难度的知识点）（3）思考练习题。（评价学生对知识点的掌握情况，课上完成） 2.提醒学生带笔记本、按指定座位坐、关手机及学生出席情况。 3.解释今天的学习任务 4.讲解重点、难点知识点。 5.布置讨论问题，组织学生讨论。掌握一般难度知识点。同时检查学生的学习情况进行督促。（讨论问题和讲解可以交叉进行）。 6.布置学生自学完成简单知识点并总结。 7.布置学生完成思考练习题。 8.收笔记本。（三）过程材料规范（笔记本） 1.学习任务记录 2.教师重点知识点讲解记录

4、3.讨论知识点总结记录 4.自学知识点记录 5.练习题（四）整体课程设计 见附录1。（五）单元课程设计 见附录2附录1整体知识点设计序号一级知识点二级知识点学习方式1自动控制系统基本知识1.过程自动化及仪表的历史发展阶段及技术特点自学2.自动控制系统的概念、组成、及表示方法讲授3.自动控制系统的分类讨论4.自动化控制的品质衡量指标及方法讲授2过程控制的基本知识1.工艺管道及控制流程图的识图讲授2.过程的类型判断讨论3.过程的数学描述及特性参数讲授3测量基本知识1.测量的过程及测量误差定义讲授2.传感器的组成及与变送器的区别自学3.仪表的品质评价讲授4.仪表的分类讨论3.5防爆仪表的标准及措施自

5、学4压力检测1.压力及压力测量的基本概念及测量方法讲授2.压力测量仪表的类型讨论3.压力仪表的选择讲授4.压力计的安装要点自学5流量检测1.流量的基本概念及测量方法讲授2.流量检测仪表的类型讨论3.流量仪表的选择讲授6温度检测1.温度及温标基本概念及测量方法讲授2.温度检测的主要方法讨论3.热电偶温度计的测量原理讲授4.热电阻温度计的测量原理自学7物位检测1.物位检测的基本概念及测量方法讲授2.物位测量仪表的类型讨论3.量程迁移讲授4.新型物位检测仪表原理自学8显示仪表1.显示仪表基本概念及种类自学2.自动电子电位差计电路分析讲授3.自动电子平衡桥电路分析讲授4.数字显示仪表的功能自学9控制器

6、1.控制器的历史发展阶段及特点自学2.基本控制规律讲授3.模拟式控制器的组成讨论4.DDZ-III型控制器的组成与操作讲授10执行器1.执行器的功能、构成、分类及特点自学2.执行机构的工作原理讲授3.控制阀结构及执行器正反作用实现讲授4.控制阀的种类讨论11单回路控制应用1.单回路控制系统的设计方法及步骤讲授2.调节阀流量特性选择自学3.单回路控制系统元件正反作用的选择讲授4.常见控制系统讨论12串级控制及前馈控制应用1.串级控制的应用场所及工作原理讲授2.串级控制系统的特点自学3.前馈系统的概念及工作原理讲授4.热交换器前馈系统的理解自学13大纯滞后过程及具有反应过程特性控制应用1.大纯滞后

7、过程的定义、案例及特点自学2.大纯滞后过程的控制方法讲授3.具有反向响应过程特性的定义、案例及特点自学4.锅炉控制分析讲授14流体输送设备综合控制应用1.离心泵的控制方法讲授2.容积式泵的控制方法自学3.压缩机的控制自学4.压缩机防喘振系统讲授15传热设备综合控制应用1.两侧均物相变的换热器控制讲授2.载热体进行冷凝的加热器自动控制自学3.冷却剂进行气化的冷却器自动控制讲授附录2： 学习内容自动控制系统基本知识学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.过程自动化及仪表的历史发展阶段及技术特点（自学）2.自动控制系统的概念、组成、及表示方法（

8、数学模型、框图）（讲授）3.自动控制系统的分类（讨论）4.自动化控制的品质衡量指标及方法（讲授）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.过程自动化及仪表的历史发展阶段及技术特点（自学）问题：过程自动化及仪表的发展经过几个阶段，各阶段特点是什么？2.自动控制系统的概念、组成、及表示方法（讲授）3.自动控制系统的分类（讨论）问题：在现实生活中我们见到过哪些自动控制系统？4.自动化控制的品质衡量指标及方法（讲授）二：思考及作业 1.P19页1-1 2.P19页1-3上课前写黑板上课程组织一：自动控制系统的概念、组成及表示方法1.以液位控制为例介绍组成2.组成的框图表示方法3.自动

9、化控制系统的基本概念4.自动化系统定量的表示方法二：程自动化及仪表的历史发展阶段及技术特点1.看书1-2页内容。2.问题：过程自动化及仪表的发展经过几个阶段，各阶段特点是什么？三：自动化控制的过渡过程品质衡量指标及方法（讲授）1.控制系统的静态与动态2.自动控制系统的过渡过程3.品质指标四：自动化控制系统的分类（讨论）讨论问题：在现实生活中我们见到过哪些自动控制系统？五：完成练习及答疑35分钟 PPT及板书讲解10分钟自学及总结20分钟PPT及板书讲解 10分钟 问题及讨论15分钟 做作业及答疑学习内容过程控制的基本知识学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任

10、务掌握如下知识点：1.工艺管道及控制流程图的识图（讲授）2.过程的类型判断（讨论）3.过程的数学描述及特性参数（讲授）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 工艺管道及控制流程图的识图（讲授）2. .过程的类型判断（讨论）问题：在所示图中，哪些是震荡过程、哪些是自衡过程？3.过程的数学描述及特性参数（讲授）二：思考及作业 1.P19页1-4 2.P19页1-5上课前写黑板上课程组织一：工艺管道及控制流程的识图1图形符号2. 字母符号3. 仪表符号4.案例分析二：过程类型的判断问题：在所示图中，哪些是震荡过程、哪些是自衡过程？总结：响应曲线的类型三：过程的数学描述及特性参数

11、（讲授）1.微分方程及传递函数的系统表示2.特性参数 放大系数、时间常数、时滞四：完成练习及答疑45分钟 PPT及板书讲解10分钟讨论及总结20分钟PPT及板书讲解 15分钟 做作业及答疑学习内容测量基本知识学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.测量的过程及测量误差定义（讲授）2.传感器的组成及与变送器的区别（自学）3.仪表的品质评价（讲授）4.仪表的分类（讨论）5.防爆仪表的标准及措施（自学）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.测量的过程及测量误差定义（讲授）2.传感器的组成及与变送器的区别（自学）问题：传感器

12、与变送器的区别是什么？3.仪表的品质评价（讲授）4.仪表的分类（讨论）问题：哪些行业用哪些仪表？5.防爆仪表的标准及措施（自学）问题：防爆仪表用以哪些场所，怎么选择，如何防爆的？二：思考及作业 1.P71页2-4上课前写黑板上课程组织1.测量的过程及测量误差定义（讲授）1测量过程2. 测量误差、绝对误差、相对误差二：传感器的组成及与变送器的区别（自学）问题：传感器与变送器的区别是什么？三：仪表的分类（讨论）问题：哪些行业用哪些仪表？四：仪表的品质评价（讲授）1.精确度2.变差3.例题分析五：防爆仪表的标准及措施（自学）问题：防爆仪表用以哪些场所，怎么选择，如何防爆的？六：完成练习及答疑20分钟

13、 PPT及板书讲解10分钟自学及总结15分钟讨论及总结20分钟 PPT及板书讲解10分钟自学及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 压力检测学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.压力及压力测量的基本概念及测量方法（讲授）2.压力测量仪表的类型（讨论）3.压力仪表的选择（讲授）4.压力计的安装要点（自学）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.压力及压力测量的基本概念及测量方法（讲授）2.压力测量仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？3.压力仪表的选择（讲授）4.压力计的安装要点（自学）问题：压力计

14、安装时需要考虑那些因素，针对这些因素采用何种安装方法？二：思考及作业 1.P71页2-5 2.P72页2-17上课前写黑板上课程组织一. 压力及压力测量的基本概念及测量方法（讲授）1压力计压力测量基本概念2. 压力测量方法二：压力测量仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？三：压力仪表的选择（讲授） 1.选择原则2.选择案例四：压力计的安装要点（自学）问题：压力计安装时需要考虑那些因素，针对这些因素采用何种安装方法？五：完成练习及答疑20分钟 PPT及板书讲解25分钟自学及总结15分钟讨论及总结15分钟 PPT及板书讲解15分钟 做作业及答疑学习内容 流量检测学习形式讲授、

15、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.流量的基本概念及测量方法（讲授）2.流量检测仪表的类型（讨论）3.流量仪表的选择（讲授）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 流量的基本概念及测量方法（讲授）2. 流量检测仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？3流量仪表的选择（讲授）（讲授）二：思考及作业 1.P72页2-21 2.P72页2-25上课前写黑板上课程组织一. 流量的基本概念及测量方法（讲授）1流量测量基本概念2. 流量测量方法二：流量测量仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？三：

16、流量仪表的选择（讲授） 1.选择原则2.选择案例四：完成练习及答疑20分钟 PPT及板书讲解25分钟自学及总结30分钟讨论及总结15分钟 PPT及板书讲解15分钟 做作业及答疑学习内容 温度检测学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.温度及温标基本概念及测量方法（讲授）2.温度检测的主要方法（讨论）3.热电偶温度计的测量原理（讲授）4.热电阻温度计的测量原理（自学）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.温度及温标基本概念及测量方法（讲授）2.温度检测的主要方法（讨论）问题：常见温度检测的方法有哪些？3.热电偶温度计的

17、测量原理（讲授）4.热电阻温度计的测量原理（自学）问题：热电阻测量原理是什么，和热电偶有什么区分？二：思考及作业 1.P72页2-31 2.P72页2-34上课前写黑板上课程组织一. 温度及温标基本概念及测量方法（讲授）1温标的定义及演变2. 国际温标二：温度检测的主要方法（讨论）问题：常见温度检测的方法有哪些？三：热电偶温度计的测量原理（讲授） 1.热电偶的基本原理2.热 电偶温度计算四：热电阻温度计的测量原理（自学）问题：热电阻测量原理是什么，和热电偶有什么区分？五：完成练习及答疑15分钟 PPT及板书讲解10分钟自学及总结35分钟讨论及总结15分钟 PPT及板书讲解15分钟 做作业及答疑

18、学习内容 物位检测学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.物位检测的基本概念及测量方法（讲授）2.物位测量仪表的类型（讨论）3.量程迁移（讲授）4.新型物位检测仪表原理（自学）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 物位检测的基本概念及测量方法（讲授）2物位测量仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？3. 量程迁移（讲授）4. 新型物位检测仪表原理（自学）问题：电气式物位检测和声学物位比较有什么特点？二：思考及作业 1.P72页2-39 上课前写黑板上课程组织一. 物位检测的基本概念及测量方法（讲

19、授）1物位检测基本概念2. 物位测量方法二：物位测量仪表的类型（讨论）问题：如图所示仪表分别属于那些类别的仪表？三：量程迁移（讲授） 1.概念及原理2.案例应用四：新型物位检测仪表原理（自学）问题：电气式物位检测和声学物位比较有什么特点？五：完成练习及答疑20分钟 PPT及板书讲解20分钟讨论及总结25分钟PPT及板书讲解15分钟 讨论及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 显示仪表学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.显示仪表基本概念及种类（自学）2.自动电子电位差计电路分析（讲授）3.自动电子平衡桥电路分析（讲授）4.数字显示仪表的功

20、能（自学）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 显示仪表基本概念及种类（自学）问题：什么是显示仪表？显示仪表有那几种种类及各自特点是什么？2.自动电子电位差计电路分析（讲授）3.自动电子平衡桥电路分析（讲授）4. 数字显示仪表的功能（自学）问题：数字显示仪表哪些种类？主要技术指标有哪些？基本组成如何？二：思考及作业 1.P85页3-2 上课前写黑板上课程组织一：显示仪表基本概念及种类（自学）问题：什么是显示仪表？显示仪表有那几种种类及各自特点是什么？二：自动电子电位差计电路分析（讲授）1.手动电位计2.电子电位差计三：自动电子平衡桥电路分析（讲授） 1.平衡电桥2.自动

21、电子平衡电桥四：数字显示仪表的功能（自学）问题：数字显示仪表哪些种类？主要技术指标有哪些？基本组成如何？五：完成练习及答疑15分钟 自学及总结20分钟PPT及板书讲解25分钟PPT及板书讲解15分钟 自学及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 控制器学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.控制器的历史发展阶段及特点（自学）2.基本控制规律（讲授）3.模拟式控制器的组成（讨论）4.DDZ-III型控制器的组成与操作（讲授）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 1.控制器的历史发展阶段及特点（自学）问题：控制器的发展经历

22、了几个阶段，各阶段有什么特点？2. 基本控制规律（讲授）3. 模拟式控制器的组成（讨论）问题：如何理解模拟式？实现什么功能？4. DDZ-III型控制器的组成与操作（讲授）二：思考及作业 1.P117页4-3 2.P117页4-6 上课前写黑板上课程组织一：控制器的历史发展阶段及特点（自学）问题：控制器的发展经历了几个阶段，各阶段有什么特点？二：基本控制规律（讲授）1.双位控制2.PID控制三：模拟式控制器的组成（讨论） 问题：如何理解模拟式？实现什么功能？四：DDZ-III型控制器的组成与操作（讲授） 1.控制器组成 2.控制器组成五：完成练习及答疑10分钟 自学及总结35分钟PPT及板书讲

23、解10分钟讨论及总结15分钟 自学及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 执行器学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.执行器的功能、构成、分类及特点（自学）2.执行机构的工作原理（讲授）3.控制阀结构及执行器正反作用实现（讲授）4.控制阀的种类（讨论）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.执行器的功能、构成、分类及特点（自学）问题：控制器的功能及分类特点是什么？2. 执行机构的工作原理（讲授）3.控制阀结构及执行器正反作用实现（讲授）问题：如何理解模拟式？实现什么功能？4.控制阀的种类（讨论）问题：控制阀应用中有哪些

24、应用需要什么样的控制阀？二：思考及作业 1.P126页5-4 上课前写黑板上课程组织一：执行器的功能、构成、分类及特点（自学）问题：控制器的功能及分类特点是什么？二：执行机构的工作原理（讲授）1.气动执行机构2.电动执行机构三：控制阀结构及执行器正反作用实现1.控制阀结构2.执行器正反作用实现四：控制阀种类（讨论）问题：控制阀应用中有哪些应用需要什么样的控制阀？五：完成练习及答疑10分钟 自学及总结25分钟PPT及板书讲解25分钟讨论及总结15分钟 讨论及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 单回路控制应用学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点

25、：1.单回路控制系统的设计方法及步骤（讲授）2.调节阀流量特性选择（自学）3.单回路控制系统元件正反作用的选择（讲授）4.常见控制系统（讨论）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 单回路控制系统的设计方法及步骤（讲授） 2.调节阀流量特性选择（自学）问题：如何选择调节阀？3. 单回路控制系统元件正反作用的选择（讲授）4. 常见控制系统（讨论）问题：常见单回路控制系统的种类有哪些？二：思考及作业 1. 设计水位控制系统单回路控制的方案上课前写黑板上课程组织一：单回路控制系统的设计方法及步骤（讲授）1.对象分析2.控制变量及操作变量确定3.绘制方框图，确定控制规律4.元件选

26、择二：调节阀流量特性选择（自学）问题：如何选择调节阀？三：单回路控制系统元件正反作用的选择（讲授）1.正反作用的定义2.系统的原则四：常见控制系统（讨论）问题：常见单回路控制系统的种类有哪些？五：完成练习及答疑25分钟 PPT及板书讲解10分钟自学及总结25分钟PPT及板书讲解15分钟 讨论及总结15分钟 做作业及答疑学习内容 串级控制及前馈控制应用学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.串级控制的应用场所及工作原理（讲授）2.串级控制系统的特点（自学）3.前馈系统的概念及工作原理（讲授）4.热交换器前馈系统的理解（自学）学 习过 程方法

27、手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1. 串级控制的应用场所及工作原理（讲授） 2. .串级控制系统的特点（自学）问题：串级控制适用于什么样的场所？3. 前馈系统的概念及工作原理（讲授）4. 热交换器前馈系统的理解（自学）问题：热交换器控制系统的工作过程是什么样的？二：思考及作业 1. 给出管式加热器串级控制的方案上课前写黑板上课程组织一：串级控制的应用场所及工作原理（讲授）1.适用场所2.方框图3.工作原理二：串级控制系统的特点（自学）问题：串级控制适用于什么样的场所？三：前馈系统的概念及工作原理（讲授）1.适用系统2.工作原理四：热交换器前馈系统的理解（自学）问题：热交换器控制系统的工

28、作过程是什么样的？五：完成练习及答疑25分钟 PPT及板书讲解10分钟自学及总结25分钟PPT及板书讲解15分钟 自学及总结15分钟 做作业及答疑学习内容大纯滞后过程及具有反应过程特性控制应用学习形式讲授、讨论、自学学习时间第 周 周 （ 月 日） 第 至 节学习任务掌握如下知识点：1.大纯滞后过程的定义、案例及特点（自学）2.大纯滞后过程的控制方法（讲授）3.具有反向响应过程特性的定义、案例及特点（自学）4.锅炉控制分析（讲授）学 习过 程方法手段时间分配学习任务布置一：掌握的知识点1.大纯滞后过程的定义、案例及特点（自学）问题：什么是大纯滞后过程，有哪些案例？ 2. 大纯滞后过程的控制方法（讲授）问题：串级控制适用于什么样的场所？3.具有反向响应过程特性的定义、案例及特点（自学）问题：什么是具有反向响应过程，有哪些案例？4. 锅炉控制分析（讲授）二：思考及作业 1. 给出锅炉三冲量控制系统的方案上课前写黑板上课程组织一：.大纯滞后过程的定义、案例及特点（自学）问题：什么是大纯滞后过程，有哪些案例？二：大纯滞后过程的控制方法（讲授） 1.前馈法2补偿法三：具有反向响应过程特性的定义、案例及特点（自学）问题：什么是具有反向响应过程，有哪些案例？四：锅炉控制分析（讲授） 1.单冲量控制